[實用新型]一種超聲波壓力加工頭

有效

• 申請號: 201320281259.9
• 申請日: 2013-05-22
• 公開（公告）號: CN203356623U
• 公開（公告）日: 2013-12-25
• 發明（設計）人: 魯帥帥;昃向博;付秀麗
• 申請（專利權）人: 濟南大學
• 主分類號: B23B27/00
• 分類號: B23B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及超聲波加工領域，屬于一種超聲波金屬表面加工頭。?

背景技術

金屬零件的加工往往分為粗加工、半精加工和精加工。對于零件表面有較高要求時通常采用磨削處理。隨著超聲波技術的發展，現在已經將超聲波技術引進到零件表面終處理過程中，即利用超聲波加工裝置生成超聲波振動，傳遞到工具頭，再作用在零件表面上，這樣工具頭的高頻振蕩將零件表面的峰谷砸平，也就達到了光整強化的目的。超聲波加工裝置目前已經成熟，針對加工不同的對象設計相應的加工頭，以實現方便高效的加工顯得尤為重要。?

中國專利文獻CN200946158公開的滾珠式刀頭和CN201862964公開的一種超聲波圓珠式加工刀頭，雖然這些刀頭也是針對不同的加工對象設計的，但是，在應用時不能實現角度的擺動，只能加工普通軸類的回轉表面，同時，直接與零件接觸的工具頭不能實現修磨可重復使用。?

發明內容

本實用新型針對目前超聲波加工頭還不能實現擺角加工和工具頭的可重復使用的現狀，設計了一種可以重復修磨使用并且實現大擺角加工復雜曲面的超聲波加工頭。?

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：?

該超聲波加工頭包括加工頭外殼和工具頭，加工頭外殼內有可以容納變幅桿的內孔，變幅桿端面直接與工具頭尾端面接觸，將高頻振動傳遞到工具頭，工具頭尾部大圓柱端有一倒角，與加工頭外殼內錐孔接觸，工具頭的加工部分為圓柱式半球端面設計，前段為圓柱形，前端是半球形，加工頭外殼整體為圓柱狀，前段為錐形，工具頭安裝后伸出殼體前端一定尺寸，加工頭外殼側部有回油孔，加工過程中潤滑油通過回油孔流通；在使用時將加工頭裝配好后，通過尾部的安裝孔安裝到超聲波金屬加工裝置上，啟動電源，工具頭高頻振動撞擊零件表面，加工復雜曲面（如階梯軸過渡面）時，在保證加工頭不與零件及機床發生干涉的前提下，可以將加工頭調轉一定的角度，對復雜曲面進行處理，當工具頭端部磨損后，可以進行修磨，達到要求后重復使用。

本實用新型結構簡單，便于裝配，工具頭可以重復修磨使用。另外，由于該實用新型結構呈圓柱狀，工具頭伸出外殼一定尺寸，這樣可以實現擺角加工復雜曲面。?

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。?

圖2為本實用新型加工回轉面示意圖。?

圖3為本實用新型加工階梯軸過渡面示意圖。?

圖4為本實用新型加工軸端面示意圖。?

圖5為本實用新型工具頭展成法修磨示意圖。?

圖6為本實用新型工具頭成形法修磨示意圖。?

圖中：1變幅桿，2加工頭外殼，3工具頭，4回油孔，5安裝孔，6待加工軸，7加工頭，8卡盤，9金剛石筆，10杯形砂輪。?

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型結構包括1變幅桿，2加工頭外殼，3工具頭。加工頭外殼尾部是圓柱形前部為錐形，內有可以容納變幅桿的內孔，內孔后半段為螺紋孔用于安裝加工頭，外殼側壁有回油孔用于流通潤滑油。工具頭通過外殼前端通孔導向，其尾部大圓柱端有倒角與外殼內錐孔接觸，變幅桿與工具頭直接接觸。?

如圖2所示，為加工回轉面示意圖。該工藝在常規車床上即可實現，在前面工序完成以后，將加工頭安裝在車床刀架上，啟動超聲波加工裝置，同時工件旋轉，像車刀一樣將加工頭沿工件表面處理一遍，即可完成加工。?

如圖3所示，為加工階梯軸過渡面示意圖。對于類似階梯軸過渡面這樣的較復雜曲面，本實用新型由于可以在不發生干涉的前提下調轉一定角度，因此可以對復雜曲面進行有效加工，圖中a表示加工頭的轉角。?

如圖4所示，為加工軸端面示意圖。對于軸類零件的端面，本實用新型可以像車刀一樣，調整到與端面垂直的位置，啟動車床及超聲波裝置，對端面進行處理。?

如圖5所示，為工具頭展成法修磨示意圖。當工具頭磨損后可以利用現有的修磨機床進行修磨，利用卡盤將工具頭裝夾，啟動后工具頭繞卡盤軸線旋轉，金剛石筆按照一定速度，繞工具頭半球中心做圓弧軌跡進給，完成修磨。?

如圖6所示，為工具頭成形法修磨示意圖。當工具頭磨損后可以利用現有的修磨機床進行修磨，利用卡盤將工具頭裝夾，啟動后工具頭繞卡盤軸線旋轉，此時杯形砂輪與工具頭處于同軸位置，且砂輪也旋轉，砂輪軸向進給，與工具頭接觸，完成修磨。?

應用時，加工頭通過安裝孔安裝在超聲波金屬加工裝置上，啟動電源，變幅桿直接將高頻振動傳遞到工具頭上，工具頭前端加工面對工件進行撞擊加工。?